ITCC系統在雙電磁閥閥門控制回路中的實際應用與改造

王培佩 董章峰（兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊830019）

ITCC系統在雙電磁閥閥門控制回路中的實際應用與改造

王培佩 董章峰（兗礦新疆煤化工有限公司，新疆烏魯木齊830019）

兗礦新疆煤化工有限公司60萬噸醇氨聯產項目中四大壓縮機組ITCC控制系統采用的是TRICONEX TMR控制系統，通過技術改造在雙電磁閥閥門的控制回路中實現了從現場到控制室的冗余控制。

ITCC控制系統；雙電磁閥控制回路；TRICONEX TMR；技改

在兗礦新疆煤化工60萬噸醇氨聯產裝置中，壓縮機組作為大型的化工轉動設備得到了大量的應用。作為核心設備的四大壓縮機組的穩定運行是整套裝置高效安全穩定運行的關鍵。整個裝置的安全性、可靠性和可利用性，不僅僅取決于壓縮機本身的性能，而且還取決于其控制系統的性能。選擇適當的壓縮機控制系統，對于提高機組的整體性能以至提高整個生產裝置的性能是非常關鍵的。

1　TRICONEX TMR控制系統簡介

ITCC壓縮機控制系統是應用于較大規模工程中壓縮機組的控制系統。它具有高可靠性，功能強大，組態靈活，容易操作等優點，是集機組的透平調速控制、防喘振控制、性能控制、負荷分配控制、抽氣控制、自保聯鎖邏輯控制為一體的綜合控制系統。

TRICONEX控制系統硬件由美國TRICONEX公司生產，它具有三重冗余結構（TMR）和冗錯能力。此系統由三個完全相同的系統支路組成（電源卡件除外，該卡件為雙重冗余）。每個系統支路獨立地執行控制程序，并與其它兩個支路并行工作。

2　雙電磁閥工作原理及應用

圖1　雙電磁閥工作原理

當聯鎖信號為“1’’（即電磁閥上電）時，電磁閥A，B的1～2導通，電磁閥B處于工作狀態，而電磁閥A因為電磁閥B的1～3之間不通，處于備用狀態。儀表空氣直接經過電磁閥B進入到氣控閥，從而控制執行機構動作。當電磁閥B故障時，其2～～～3連通，而此時電磁閥A的1～～～2是連通的，故儀表空氣仍能通過電磁閥A，經過電磁閥B進入氣控閥控制執行機構動作。使A，B電磁閥成為真正意義上的冗余配置。當A，B電磁閥任意一個故障時，都不會引起控制閥狀態的改變。

當聯鎖信號為“0”（即電磁閥A，B斷電）時，電磁閥A、B之2～3導通。氣控閥信號氣通過2～3排到大氣中。

3　分析ITCC系統在雙電磁閥控制回路中的應用及存在問題

之前的控制方式為單通道控制單繼電器然后控制雙電磁閥從而控制閥門動作，這種方式使現場閥門達到了事故狀態下的冗余狀態，但是控制室內部還是單一回路，一旦控制室內部出現故障，就有可能造成雙電磁閥同時失電，仍然無法做到真正意義上的冗余。

以氨壓機省功器液相出口閥為例。在系統正常運行中，當控制該閥門的卡件通道突然出現故障時，該通道控制的繼電器失電從而使現場該閥門的兩個電磁閥同時失電，閥門自動關閉，液氨無法向后系統輸送，最終可能導致整個尿素系統減負荷運行甚至停產，給公司造成巨大的損失。出現這種現象的原因就是因為控制室內部是單一繼電器控制的單一回路，雙電磁閥只能在控制室內部正常的情況下實現現場的冗余狀態。

4　對雙電磁閥控制回路的改造

根據上述問題，對所有雙電磁閥控制的重要閥門進行控制回路的改造。在控制室備用通道上取點增加一路繼電器和現場設備雙電磁閥直接連接，這樣整條回路都達到了冗余狀態，為系統長周期穩定運行提供更大保證。具體改造方法為：

4.1在ITCC機柜中對應的DO卡件上除原選用通道的基礎上增加響應的備用通道；

4.2在ITCC機柜中除原使用繼電器底座和繼電器的基礎上，再新增加一個繼電器底座和繼電器；

4.3將DO卡件上新增加選取的備用通道“L+、L～”端分別與繼電器底板上新增繼電器常開觸電對應相接線連接；

4.4各部件接線并安裝完成后，將電纜放入匯線槽，扣上匯線槽蓋，整理機柜，達到柜內整潔、無電纜交叉、電纜不受應力的標準；

4.5檢查接線并緊固、測量電纜屏蔽、接地合格后進行單通道逐一上電。

經過上述改造，使得控制室內部控制回路能夠與現場保持一致，現場設備和控制室通道均達到冗余狀態；事故狀態下至少有一路電源處于閉合可用狀態；檢修或發生故障可以進行切換，排查處理現場閥門氣路及電磁閥；改造完成后不影響工藝投自動或手動操作；有效的保證了現場閥門動作的穩定性和工藝判斷的準確性。

5　結語

筆者介紹了60萬噸醇氨聯產項目ITCC系統在開車與生產過程中遇到的大量問題中的一小部分，通過通過公司技術人員的共同努力和緊密配合，克服并解決了大量的技術和設計難題，使得裝置達到實際生產需求，為壓縮機組和ITCC控制系統問題的解決提供了參考資料。

［1］任喜金，蔣瑞，魏烈元.石油化工自控設計中冗余容錯技術實踐［J］.化工自動化及儀表，2014，41（283）：434～436.

［2］邱晉剛.ITCC系統的應用與維護總結［J］.中氮肥，2009 （1）：47～51.